Всегда молодой. Еще немного об истории вируса иммунодефицита

Проведя тщательный анализ этого образца, группа ученых во главе с Майклом Уороби (Michael Worobey) из университета Аризоны показала, что этот мужчина был инфицирован ВИЧ — вирусом, вызывающим синдром приобретенного иммунодефицита.

При жизни ни сам мужчина, ни его лечащие врачи об этом не знали. Формально вирус будет открыт лишь 17 лет спустя.

Извлекая крошечные генетические фрагменты из образца ткани, команда Уороби практически полностью реконструировала геном ВИЧ в том виде, в котором он существовал в те годы. А сама работа ученого помогла пролить свет на возникновение того, что станет причиной одной из самых важных пандемий в истории человечества.

Вирус иммунодефицита человека был выявлен в 1980-х, после того как таинственный новый синдром затронул жителей США, и, как казалось, тогда он появился из ниоткуда. На самом деле эпидемия зародилась за несколько десятилетий до этого, просто на совсем другом континенте. В Африке.

Теперь мы можем с уверенностью утверждать, что по мере распространения геном вируса претерпевал постоянные изменения: сравнивая накопившиеся мутации и оценивая время, за которое они произошли, ученые могут проследить историю эволюции вируса вплоть до самого момента возникновения.

Наиболее вероятное место его появления — южный Камерун. А приблизительное время — 1920-е годы. Именно там и тогда вирус от шимпанзе перешел к человеку, перед тем как вскоре перебраться в город, известный в наше время как Киншаса.

В густонаселенном и быстрорастущем регионе с множеством потенциальных реципиентов вирус и обосновался, чтобы затем распространиться по всему миру.

Очевидно, что огромное количество людей тогда было инфицировано ВИЧ еще прежде, чем кто-то узнал о его существовании. Образцы тканей некоторых из погибших сохранились до наших дней: они рутинно собирались для исследований патологоанатомами, обрабатывались химическим фиксатором, располагались на восковых подложках, изучались под микроскопом (скорее всего, безрезультатно), а затем отправлялись в хранилище.

Но поскольку вирус до своего появления на Западе не был идентифицирован, определить заранее, какой именно образец ткани, взятый в то время, может содержать его следы, невозможно. Искать следы вируса в таких условиях — все равно что искать иголку в тысяче стогов сена.

Более того, процесс обработки химическим фиксатором и условия хранения образцов, дошедших до нашего времени, были таковы, что негативно влияли на содержащиеся в них РНК — молекулы, составляющие геном ВИЧ.

«Впрочем, этого недостаточно чтобы разрушить молекулы полностью», — говорит Уороби. «Оказалось, что участки РНК можно извлечь даже из тех образцов, которые хранились на протяжении пятидесяти лет при комнатной температуре, даже при той высокой, что бывает в Киншасе».

Однако нет ничего странного в том, что за два десятилетия поисков ученым удалось найти лишь два образца со следами вируса, собранных в Киншасе в период до его открытия.

Дэвид Хо (David Ho) из университета Рокфеллера (Rockefeller University) нашел следы вируса в образце крови, взятой в 1959 году; Уороби обнаружил их в кусочке лимфатического узла из 1960 года.

В обоих случаях от молекул РНК в целом сохранилось около одного процента. Но даже этих крошечных кусочков оказалось достаточно, чтобы доказать: именно ВИЧ блуждал по Киншасе за десятилетия до его открытия, а также чтобы наметить основные вехи истории его эволюции.

В то же время, ввиду ненадежности фрагментарных свидетельств, Уороби хотел собрать геном полностью. Целиком.

Его коллеги Софи Грисилс и Том Уоттс (Sophie Gryseels and Tom Watts) для этого разработали более точную технологию извлечения РНК и применили ее к более чем 1600 образцам тканей из Университета Киншасы (University of Kinshasa). И один из них, как оказалось, действительно содержал следы вируса.

Ученым пришлось потратить пять лет на то, чтобы извлечь из образца все части искомого РНК, какие только было возможно. «Существуют хорошо проработанные эволюционные модели, которые можно использовать для того, чтобы отследить, что происходило с течением времени, но все же это лишь модели, — говорит Грисилс. — А вот имея в распоряжении настоящий генетический материал, ты можешь узнать, что же было на самом деле».

Извлеченные образцы оказались больше всего похожи на подтип С, наиболее распространенный тип ВИЧ в Африке. Тот, что и сейчас доминирует в южной части континента.

Но последующие исследования обернулись неожиданным открытием: вирус из 1966 на самом деле не принадлежал к этой группе. Более того, его было сложно назвать даже «двоюродным братом» того вируса, который мы можем встретить в наши дни.

На поверку генетический материал, попавший в руки ученых, является лишь малой частью того разнообразия, которое существовало в Киншасе в 1960-е.

А стало быть, из всех подтипов вируса лишь некоторые из тех, что в то время можно было обнаружить в городе, вырвались наружу, дабы стать общемировой проблемой.

История ВИЧ в датах

1930-е

Исследователи полагают, что приблизительно в 1930-х некая форма вируса иммунодефицита обезьян (SIV) перебралась к людям во время разделки или поедания мяса шимпанзе в Демократической Республике Конго. Этот вирус стали называть ВИЧ-1, и это самый распространенный тип вируса на сегодняшний день.

1959

Первый известный случай заболевания СПИДом выявлен при исследовании образцов плазмы крови мужчины, умершего в Демократической Республике Конго в 1959 году.

1960-е

ВИЧ-2, ареал распространения которого ограничен западной частью Африки, перешел к людям от обезьян вида дымчатый мангобей в Гвинее-Бисау в 1960-х.

Генетический анализ вируса, проведенный в 2003 году, говорит, что именно этот тип, вероятно, впервые перебрался в Соединенные Штаты примерно в 1968 году.

1970-е

На протяжении 1970-х вирус, оставаясь незамеченным, продолжает распространяться по США и остальному миру, начинается эпидемия.

1981

Высокая распространенность двух редких заболеваний — саркомы Капоши и пневмонии — отмечена среди молодых гомосексуальных мужчин в Нью-Йорке и Калифорнии в США. Это первый задокументированный случаи СПИДа. К концу года уже 121 человек умер от таинственного заболевания.

1982

Ученые центра по контролю и профилактике заболеваний (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) в Атланте, США, предположили, что нарушение работы иммунной системы среди гей-сообщества вызвано инфекционным заболеванием. Они ввели термин Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) и установили, что помимо геев в группу риска входят потребители инъекционных наркотиков, люди гаитянского происхождения и больные гемофилией. К концу 1982 года СПИД был обнаружен на пяти континентах.

Исследователи также выяснили, что заболевание, известное в Африке ранее как «болезнь истощения», является формой СПИДа.

1983

Эпидемия СПИДа бурно развивается в Европе: в первую очередь среди гей-сообщества, а также среди людей, имеющих тесные связи с центральной Африкой.

Начинается расследование случаев СПИДа в Руанде, Заире и других африканских странах.

1984

Используя недавно разработанные техники, в ходе нескольких исследований независимо друг от друга Люк Монтанье (Luc Montagnier) из Института Пастера в Париже (the Pasteur Institute in Paris), Франция, и Роберт Галло (Robert Gallo) из Национального института раковых заболеваний (the National Cancer Institute) в Вашингтоне, округ Колумбия, США, обнаруживают ретровирус, ответственный за развитие заболевания, известного как СПИД. Позднее он будет назван вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).

Случаи заболевания СПИДом все чаще начинают появляться в среде гетеросексуалов.

1985

В Атланте, США, проведена первая конференция, посвященная проблемам СПИДа.

Вслед за прошлогодним открытием вируса на рынке появляется первый метод тестирования на ВИЧ, одобренный Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (US Food and Drug Administration, FDA).

В США начинается тестирование крови в донорских пунктах.

1987

Азидотимидин (AZT), также известный как Зидовудин, первый противовирусный препарат, становится доступным для лечения ВИЧ после клинических испытаний. Препарат работает, блокируя действие обратной транскриптазы фермента ВИЧ, не давая вирусу размножаться в клетках. AZT замедляет развитие СПИДа, отдаляя смерть.

К 1987 году 16908 человек умерли от СПИДа в США. Всего Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщила о 71571 случае заболевания СПИДом, из которых 47022 — в США.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, по всему миру носителями ВИЧ являются от 5 до 10 миллионов человек, ВОЗ запускает глобальную программу по борьбе со СПИДом.

1988

ВОЗ объявила 1 декабря всемирным днем борьбы с ВИЧ/СПИДом.

1991

Красная лента стала международным символом борьбы с ВИЧ/СПИДом.

1992

В США СПИД вышел на первое место среди причин смертности мужчин в возрасте от 24 до 44 лет.

Первые комбинированные лекарственные препараты для лечения ВИЧ появляются на рынке, после того как FDA наряду с AZT одобрило использование Zalcitabine (ddC), который также блокирует обратную транскриптазу.

Комбинированные препараты против ВИЧ оказываются более эффективными, а комплексное лечение замедляет развитие лекарственной резистентности.

1994

Использование AZT для предотвращения передачи ВИЧ от матери ребенку во время беременности рекомендовано в США. Исследование показало, что подобная терапия снижает шанс передачи вируса во время беременности до 8 %, в контрольной группе вероятность передачи составляла 25 %.

Через 12 лет после открытия вируса правительство США впервые запускает кампанию в медиа по пропаганде использования барьерных контрацептивов.

1995

Саквинавир, первый препарат из класса ингибиторов протеазы, выходит на рынок лекарств против ВИЧ. Этот препарат приводит к образованию дефектного ВИЧ, неспособного заражать новые клетки. Это новое более мощное лекарство знаменует начало высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) — схемы комбинированной терапии с использованием «коктейля» препаратов.

ВОЗ объявила о достижении количеством зараженных миллионной отметки, всего же с начала эпидемии ВИЧ вирусом заразились более 19,5 миллиона человек.

1996

Международная инициатива по вакцинации против СПИДа (IAVI) — некоммерческая организация, базирующаяся в Нью-Йорке, — создана для ускорения поиска вакцины против ВИЧ.

90 % всех заболевших теперь проживают в развивающихся и развитых странах.

1997

Впервые благодаря появлению ВААРТ отмечено резкое падение смертности от СПИДа.

ООН объявляет, что к 2010 году 40 миллионов детей могут потерять одного или обоих родителей из-за СПИДа.

1998

Первые полномасштабные испытания вакцины против ВИЧ начинаются в США.

Две команды исследователей начинают разработку вакцин против штаммов ВИЧ, распространенных в странах Африки к югу от Сахары

В Сан-Франциско обнаружен штамм ВИЧ, устойчивый ко всем лекарственным средствам, подавляющим протеазу, которые в то время существовали на рынке. У некоторых пациентов, использующих для лечения ингибиторы протеазы, встречаются необычные побочные эффекты, такие как рост жировых отложений и проблемы с сердцем.

1999

Эдвард Хупер (Edward Hooper) выпускает свою книгу «Река» («River»), в которой обвиняет врачей, тестировавших вакцину против полиомиелита в Африке в 1950-е годы, в непреднамеренном запуске эпидемии СПИДа. Идея была опровергнута в 2001 году широкой группой исследователей.

33 миллиона человек инфицированы ВИЧ, а 14 миллионов умерли от СПИДа по всему миру.

СПИД становится одним из четырех самых массовых убийц современности.

2001

Индийская компания начинает продавать копии дорогих запатентованных лекарств против СПИДа через медицинскую благотворительную организацию в Африке. Этот шаг заставляет некоторые фармацевтические компании снижать цены.

2003

5 миллионов новых случаев СПИДа выявлены на протяжении 2003 года — самое большое количество с начала эпидемии. 3 миллиона человек умерли от СПИДа в этом же году.

2005

Около 40 миллионов человек инфицированы ВИЧ по всему миру.

Высокорезистивный штамм вируса, вызывающий быстрое развитие СПИДа, обнаружен в Нью-Йорке, США.

По оценкам ученых, сам ВИЧ возник где-то между 1896 и 1905 годом. Далеко не все вирусы так молоды. Когда ученые впервые обнаружили следы гепатита B времен Бронзового века, они подсчитали, что вирус менялся в 100 раз медленнее, чем предполагалось до этого. Открытие кардинально изменило предполагаемый период его возникновения. Даже ВИО (вирусы иммунодефицита обезьян), ближайшие родственники ВИЧ, поражающие шимпанзе, эволюционировали с разной скоростью в далеком прошлом и в новейшей истории, что делает оценку времени возникновения очень сложной.

***

ВИЧ, по сравнению со многими другими вирусами, эволюционировал стремительно. О том, как развивалась эпидемия и как ученые исследовали историю ВИЧ в Африке до «экспорта» вируса в Новый Свет, можно прочитать в  этой   публикации СПИД.ЦЕНТРа.

В целом именно благодаря этому факту статистическими методами ученым удалось достаточно точно локализовать время и место начала пандемии. Установить, что с 1920-х годов именно Киншаса, ныне столица Демократической Республики Конго, стала центром первого очага эпидемии ВИЧ, а также положила начало эпидемии 1960-х годов в других частях континента.

Отсюда, из Киншасы, вирус прибыл на Гаити примерно в 1964 году. Причиной тому стало возвращение на родину жителей этого островного государства. До середины 60-х многие жители Гаити работали в только что получившем свою независимость Конго в качестве специалистов. И значительная часть гаитянских работников проживала именно в Киншасе.

Уже с Гаити вирус вместе с мигрантами перебрался на материк — в Соединенные Штаты Америки. Где очень быстро распространился среди гомосексуалов, воспользовавшись относительной уязвимостью перед ВИЧ именно этой группы.

Первые  смерти   от симптомов, крайне похожих на СПИД, будут зафиксированы здесь (преимущественно среди афроамериканских геев) уже в конце 60-х. Накануне знаменитых Стоунвольских бунтов, органично связанных с борьбой за права черного населения Америки и ставших отправной точкой эмансипации ЛГБТ-движения, завершившегося нынешней либерализаций законодательства относительной однополых браков и партнерств практически во всех западных странах.

***

Работа Уороби подтвердила эти и некоторые другие тезисы. Не на моделях, а на реальном генетическом материале.

Возможно, кому-то покажется не слишком захватывающим тратить столько времени на выяснение того, что мы и так знали заранее. Но без подобных исследований целые научные теории могут воздвигаться на шатких и неустойчивых фундаментах. Исследование Уороби «достойно восхищения», говорит Бетт Корбер (Bette Korber) из Лос-Аламосской Национальной лаборатории (Los Alamos National Laboratory), а «реконструкция возникновения и распространения ВИЧ очень важна».